伴随着通信业和互联网业的发展,个人数字化信息和数据信息,长期处于高风险状态。自上世纪60年代以来,文本密码（数字字母所构成的密码）一直作为身份认证的主要方式,此后安全研究人员认为文本密码为易破解的弱口令,许多密码破解研究支持这一说法。研究表明,人脑对图形化信息的记忆明显优于文字信息。随着科技的飞速发展,智能化设备日益更新,图形密码作为更适用于身份认证方案应运而生,其安全性研究已成为当前热点课题。解决图形密码问题最有效的方法就是借助计算机,针对具体问题设计出合理算法。目前国外对于图形密码的研究主要分为两类:基于回忆型和基于识别型。国内外对于数字转化为带标号图的新型图形密码研究相对较少,北京大学计算机系许进团队首次提出了“图结构+数论”这个概念,大多数研究人员或爱好者通过手工标注对图论中的特殊图形进行了长期和大规模的研究,导致许多研究工作仍停留在低效率低精度的手工标注方法上。针对现代密码学发展,本文拟设计一种可视化操作界面,设计并实现一种新型基于优美标号的生成算法,巧妙的将一组数字串转化生成一个相应的满足优美标号约束的图形,并进一步研究树图和单圈图优雅标号的算法,为基于图标号的新型图形密码建立基础数据。其次通过对树图与单圈图优雅性的研究,得到关于树图与单圈图的非优雅性以及优雅性结论,由于图的复杂性和特定标号的偶然性,国内外学者多数是在特殊图上研究其优雅性,研究一类特殊图的论文更为居多,例如奇优雅的研究、广义太阳图_mS_n奇优雅算法等特殊图的奇优雅性研究。但是这些研究都停留在手工优雅性标号方面的研究,而对树图和单圈图的非优雅性研究成果少之又少。本文具体的工作如下:（1）对于传统密码以及图形密码评价体系进行分析学习,同时对比传统和图形密码的优劣性。（2）设计并实现了基于树图的新型图形密码优美标号生成算法,并且通过输入一组数据串得到了对应树形结构的优美图,满足对应的条件,比如优美,奇优美,偶优美,并分别进行了测试,得到了一系列结果,同时给出了算法的详细流程及测试案例,并分析了算法的正确性和时间复杂度。（3）设计并实现了基于树图与单圈图的新型图形密码优雅标号算法,算法目前可以实现16个顶点以内的所有对应树图和单圈图的优雅情况分析,得到两个关于非优雅的定理和一个猜想。（4）基于已完成算法,建立一个样本空间,对于图标号的新型图形GDA进行可行性分析。